編碼器在軋線系統(tǒng)定位中的應用

隨著人們對日常生活要求的不斷提高，編碼器在軋線系統(tǒng)中的定位逐漸被使用。西安德伍拓自動化技術人員為大家簡單介紹一下編碼器，并利用PLC計算不同輥徑的軋輥所需的輥線電機的旋轉角度。兩種類型的光電編碼器用作反饋，用于調整軋線的實際旋轉角度，以準確定軋線位置。



無論冷軋機的AGC系統(tǒng)的液壓是否升高或降低，都必須首先定位在軋制過程中未調整的輥，然后始終在固定的軋線上進行。由于軋輥經常需要更換和研磨，以確保工作軋輥的接觸面位于固定和預制的軋線上，因此在更換軋輥后，軋輥必須以不同的軋輥直徑準確定位。

編碼器市場現(xiàn)狀

編碼器在OEM市場的應用比例很高，主要用于機床、電梯、伺服電機支架、紡織機械、包裝機械、印刷機械、起重機械等行業(yè)。編碼器分為絕對值型和增量型。目前，絕對捐助者的價格大約是增量捐助者的四倍。國內市場70%的應用是價格相對經濟的增量編碼器，主要用于包裝、紡織、電梯等行業(yè)。僅需要對測量速度和絕對位置要求較低的機器和設備。然而，在高精度機械設備或鋼鐵、港口和起重行業(yè)中，由于對測量精度的要求相對較高，在更多情況下使用絕對編碼器。在這些重工業(yè)應用中，由于工作條件相對苛刻，編碼器對防震和振動指示器提出了很高的要求。隨著機械系統(tǒng)自動化程度的提高，編碼器產品的應用領域越來越廣泛。客戶不再滿意編碼器只能將物理旋轉信號轉換為電信號。它們對編碼器集成有更高的要求，產品更耐用。他們還希望在絕對編碼器中擁有豐富的接口模式，以便更多設備實現(xiàn)智能化。

關于軋線調整系統(tǒng)

例如，對于6高HC冷軋機的軋線調整系統(tǒng)，上支撐輥由電機驅動，螺桿驅動裝置由螺桿、螺桿活塞（或螺母）和齒輪機構組成。齒輪機構采用圓柱齒輪的形式，即一對蝸輪。螺栓活塞最高位置到軋線的距離應設計為滿足以下要求：如果上三個輥子（即上支撐輥子、上中間輥子和上工作輥子）同時為最大輥子直徑，則上中間輥子與上工作輥子直徑之和；加上一半的保持輥（上保持輥的上輥表面不接觸），加上一半支撐輥軸承座加上一定的余量L，以滿足更換輥的要求。我們在電機輸出軸或蝸輪上安裝旋轉編碼器，以檢測電機的實際旋轉角度。

編碼器在軋線系統(tǒng)定位中的應用

光電編碼器是最常用的編碼器，它是通過光電轉換將輸出波上的機械幾何位移轉換為脈沖或數(shù)字大小的傳感器。光電編碼器由點陣盤和光電檢測裝置組成。當電機旋轉時，格盤和電機同步旋轉。若干脈沖信號經由諸如發(fā)光二極管的電子部件輸出。為了評估旋轉方向，轉臺還提供兩組相位差為90°的脈沖。根據(jù)其校準方法和信號輸出形狀，可將其分為三種類型：增量編碼器、絕對編碼器和混合傳感器。增量式光電編碼器直接利用光電轉換原理輸出三組脈沖相位A、B和Z；絕對編碼器是直接輸出數(shù)字量的傳感器。

增量式光電編碼器在軋線系統(tǒng)定位中的應用

增量式光電編碼器直接利用光電轉換原理輸出A相、B相和Z相三組脈沖。A、 B兩組脈沖之間的差為90°，旋轉方向可以根據(jù)信號的順序確定；Z相位用于每轉輸出一個脈沖用于參考點定位。如果使用此編碼器是因為它只能輸出脈沖數(shù)而不能輸出其絕對位置，則只能在計數(shù)器計數(shù)后使用。當我們將輸出脈沖信號連接到PLC（可編程控制器）時，我們可以簡單地使用PLC中的計數(shù)器進行計數(shù)。由于PLC具有中斷功能，它可以使控制更快、更準確。首先，將螺釘調整到最高點，將PLC計數(shù)器重置為固定的機械零點。通過使用PLC計算器計算上部3個輥的實際輥直徑，以使工作輥的下部輥表面達到輥線電機需要旋轉的角度2。在調試過程中反復測量K值，然后驅動電機，光電編碼器返回電機的實際旋轉角度。當達到所需的旋轉角度時，電機停止旋轉；當需要調整滾動線以返回到起始位置時，驅動電機將上升以自動返回編碼器，并在反饋信號為零時停止旋轉。

增量式光電編碼器的缺點與改進

目前，使用這種類型的編碼器的缺點逐漸顯露出來。PLC計數(shù)器的數(shù)據(jù)不能丟失。如果程序需要重新發(fā)送或PLC丟失后意外關閉，則必須將電機轉回零位，然后計數(shù)器將復位，否則將出現(xiàn)錯誤壓力和設備事故。其次，由于光電編碼器的精確結構，大圓圈的碼盤上有數(shù)百甚至數(shù)千個網格。一旦單個網格出現(xiàn)故障，計數(shù)器將進行累積錯誤計數(shù)，累積錯誤越多，錯誤越大。如果誤差累積到一定程度，實際的減少會有很大的偏差，或者當信號受到干擾時也可能出現(xiàn)計數(shù)誤差。后來，我們使用安裝在軋線上的上限，在軋線設置為極限時向PLC發(fā)送信號，并重置計數(shù)器。這樣，儀表就不必具有關機功能，還可以防止由于編碼器故障導致儀表的累積跳過。由于此限制必須在軋線的每一個設置中準確應用，因此其軋制尤為重要，安裝位置必須絕對可靠。

絕對編碼器在軋線系統(tǒng)定位中的應用

絕對編碼器是一種傳感器，直接在其圓形碼盤上輸出數(shù)字大小。沿徑向有幾個同心代碼軌跡。每個代碼軌道由半透明和不透明扇區(qū)組成。相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)加倍。碼盤上的碼道是其二進制數(shù)字的位數(shù)。絕對編碼器使用自然二進制或循環(huán)二進制（格雷碼）模式進行光電轉換。格雷碼的兩個相鄰碼組之間只有一個比特差，這比同時改變兩個或更多比特的其他碼更可靠。因此，絕對值編碼器正被越來越多地使用。絕對編碼器和增量編碼器的區(qū)別在于，光盤上半透明和不透明的線條圖形可以有多個代碼。絕對編碼器可以通過讀取碼盤上的代碼檢測絕對位置。其特性是可以直接讀取角坐標的絕對值，而不會累積誤差。此外，關閉電源后，位置信息不會丟失，但分辨率由二進制數(shù)字決定（精度取決于數(shù)字）

絕對編碼器的缺點及改進措施

當使用絕對編碼器時，當需要輥線設置返回到初始機械零位時，將0從0返回到OPOLOCO，并停止0到0到000。但是，由于慣性，光電編碼器的值通常會超過0以達到最大值，然后減小，在再次計算設置時會出現(xiàn)什么大問題？通常有兩種方法可以解決這個問題：當您在軋線上調整電機的零位時，拆下光電編碼器，將其復位，手動旋轉，直到顯示為100000，然后安裝光學編碼器；第二，當滾筒線電機仍處于零位時，重置光電編碼器。

小結

采用光電編碼器對軋線進行定位，控制準確，操作方便。只需操作員輸入前三個滾筒的滾筒直徑，即可準確調整滾筒。在使用中，調整后的軋線的位置也可以用作參考，并且軋線定位后的位置可以用作計數(shù)零點，因此不需要將機械零點定位在尖端。

了解更多軋機編碼器相關知識，敬請關注西安德伍拓自動化傳動系統(tǒng)有限公司網站。公司技術團隊為您免費提供編碼器的選型、安裝、調試、保養(yǎng)等技術指導服務，盡量避免企業(yè)因為編碼器技術人員的短缺帶來的損失，采取“線上+線下”服務的服務形式，幫助企業(yè)解決技術難題。